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《新加坡开发出制备二维蓝磷材料的新工艺技术》

  • 来源专题：后摩尔
  • 编译者： shenxiang
  • 发布时间：2020-05-14

  • 据国防科技信息网4月30日消息，新加坡国立大学开发出制备二维蓝磷材料的新工艺技术，首次证明了通过硅原子插层到蓝磷-金（BlueP-Au）材料中，可以制备二维蓝磷材料。研究人员首先在金的（111）晶面上沉积一层黑磷，同时不断加热金表面从而制备单层蓝磷-金材料。随后硅材料会在加热作用下挥发出硅原子，这些原子将自发地插入蓝磷-金材料中，形成硅-金缓冲物。这种缓冲物的生成会破坏磷和金原子之间的分子键，从而在表面生成单层蓝磷材料。二维蓝磷材料具有较宽的带隙，在光电器件领域应用广泛。

    更多信息：More information: Jia Lin Zhang et al. Synthesis of Monolayer Blue Phosphorus Enabled by Silicon Intercalation, ACS Nano (2020). DOI: 10.1021/acsnano.0c00822

    文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c00822

  • 原文来源：http://www.dsti.net/Information/News/119188;https://phys.org/news/2020-04-synthesis-pure-layer-blue-phosphorus.html
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  • 《颜宁团队发《PNAS》：首次开发出制备单层石墨烯膜材料新方法》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2020-01-03
    • 冷冻电子显微镜（cryo-EM）提供了一种有效的方法来研究生物大分子的结构。直接电子检测和先进算法的技术突破使cryo-EM能够以接近原子的分辨率绘制生物大分子的精确结构细节。随着cryo-EM的扩展，许多研究人员的共同看法是cryo-EM的瓶颈在于样品制备。Cryo-EM要求将蛋白质颗粒悬浮在薄薄的玻璃化冰中以避免变性。为了实现这一点，无定形碳膜和多孔碳网格已被广泛使用。碳膜（通常为20 nm厚）不可避免地会引入电子散射，这会增加噪声并降低图像分辨率。 因此，有孔的碳网格（可在孔区域中形成溶液层）已被认为是用于高分辨率单粒子分析的首选冷冻电磁网格。但是，其并不适用于所有蛋白质。尽管有些蛋白质更喜欢附着在碳膜上而无法进入孔中，但另一些蛋白质却以折衷的方式停留在空气-水界面上。另外，冰厚度的不均匀性使得难以在整个网格上搜索薄冰区域，其中图像对比度对于高分辨率图像处理是最佳的。由于稀薄的冰块和高蛋白密度是蛋白质结构高分辨率重建的关键，因此可以解决这些问题将使cryo-EM受益。 2019年12月26日，颜宁团队在国际权威期刊PNAS上发表题为“High-yield monolayer graphene grids for near-atomic resolutioncryoelectron microscopy”的文章，开发了一种更方便，成本更低的方法来制造高质量的石墨烯冷冻EM网格用于单颗粒冷冻EM分析。 研究团队通过使用有机分子辅助转移方法将连续的单层石墨烯从其原始基板铜箔转移到多孔碳栅格上来制造石墨烯冷冻EM栅格。在转移过程中，通过使用一层薄的甲基丙烯酸甲酯（MMA）支撑石墨烯，该方法可以使悬浮的石墨烯非常高地覆盖孔区域。 来自不同地区的统计数据表明，悬浮的单层石墨烯的平均产率约为99％，高于任何先前报道的功能性石墨烯冷冻EM网格。使用这种方法获得的高石墨烯产量在批次之间是一致的。此外，清洁工艺足以去除大多数有机分子残留物并获得清洁的石墨烯表面。整个制造过程大约需要几个小时，并且可以批量生产多达数百个网格，而无需特殊的设备或大量的试剂。 冷冻电子显微镜（cryo-EM）代表了生物大分子结构测定的前沿技术。然而，与低温样品制备相关的技术挑战限制了cryo-EM无法实现更广泛的目标物的更高分离度。 该研究证明了高产量的单层石墨烯支撑膜改善了低温样品的质量。到目前为止，使用这种方法，已经通过cryo-EM和最少的数据集实现了最小蛋白质的最高分辨率结构。该技术为更接近原子分辨率的cryo-EM的更通用的冷冻样品制备铺平了道路。
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  • 《华理教授研发纤塑复合材料制备新技术 让废旧纺织品循环利用》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-09-26
    • 看着衣橱满满却仍然“缺少”合适一件的你，可能永远不会想到的一个事实是：中国现在每年新增废旧纺织品大约2600万吨，存量已高达1.5亿吨，闲置、浪费的化学纤维和棉纤维相当于一年用掉了半个大庆油田；另一方面，目前中国对废旧纺织品的资源化利用仅限于做拖把、手套、擦机布、大棚保温被、隔音罩等低端产品，再生利用率不足10%；与此同时，如果是填埋或焚烧处理，大约掩埋一吨废旧织物需要5平方米的土地，每吨的焚烧碳排量则是3.2t，并且会释放二噁英等有害气体。 　　巨大的经济价值，惊人的浪费，令人头疼的处置难题，三者同时并存，如何才能更好地实现废旧纺织物的资源化增值化再利用呢？ 　　在刚刚开幕的第21届中国国际工业博览会上，华东理工大学材料学院吴驰飞教授的展品和他的技术项目“涤纶为主的废旧纺织品循环利用产品”，给我们提供了一个非常具有启发性和操作可行性的答案。 　　 　　在华东理工大学的工博会展位上，吴老师提供的展品，包括展位的地板、墙板、桌椅、样品柜，以及其他诸如管道、片板带材料、花盆、穴盘、排水板、类“木塑”的纤维增强复合材料等，都是应用他的新技术由废旧纺织品纤维增强聚烯烃改性材料制备而成。 　　在材料设计创新性方面，吴驰飞老师提出了废弃纺织纤维循环利用的新思路，实现了废纺纤维作为塑料的增强材料的资源转换、增值循环利用；在工艺创新性方面，他开发了先塑化、后分散，低温强挤出的新工艺，实现了锥双强制喂料→单螺杆预分散→异向平双挤出分散的集成创新。目前，他们已经推出了首款No-PVC的FPC纤塑新型环保地板。 　　原先形状、质地各不相同的废旧织物，现在却能制成各式各样的纤塑制品，个中的奥秘，其实都在吴老师他们这些科研人员的手中掌握。简单地说，首先需要将按目前的技术回收困难的混杂纤维或者复合纤维材料直接破碎成废旧纤维，然后要通过控制纤维的尺寸、纤维在复合材料中的比例以及分散情况，设计出性能各异的复合材料，实现从纤维到工程塑料的转变。与基体聚烯烃相比，用吴老师研发技术制备出的复合材料具有强度和模量高、熔体流动速率低等特性，可成型加工成管材、片材、板材、型材等高附加值产品。 　　“这种从废旧纤维到纤维增强塑料的转变，不仅开拓了纤维回收的新方式，而且通过‘同质复合’的理念成功制备出可多次回收利用的高分子纤维增强高分子基体的复合材料，为废旧纤维的资源回收再利用提供了新的途径。”吴驰飞说。 　　据介绍，这些纤维增强塑料可应用到各个领域中，例如工业领域的管道、定制托盘、土工格栅、土工格室、铲板，农业领域的穴盘、排水板、花盆，潮汐苗床，建筑领域的地板、墙板，生活领域的箱包，等等。 　　据业界粗略估计，目前由环境污染造成的损失已占到我国GDP总值的15％，严重影响国家的可持续发展。如果我国聚酯纺织品再生能突破1000万吨/年，则年直接碳税效益就有3.2亿-6.4亿美元。如果我国废旧纺织品能全部循环利用，相当于每年可节约原油2400万吨和近三分之一的棉花种植面积，可减少8000万吨的二氧化碳排放。所以，作为国家战略新兴产业和无废城市建设的重要组成，废旧纺织物的资源化增值化利用其实蕴藏着巨大的空间，仍然需要科研人员持之以恒的努力。
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